大家好，我是解决方案开发课的武者。我的名字看上去很威武，但本人却是性格温厚的普通人。本稿是我首次在专栏中投稿，请大家多多关照。

今天的话题是不能采用常规方法的散热器选型作业。
在某项工作中，需要考虑功率放大器的散热器选型。所使用的功率放大器容量非常大，电流达到40A，功率则达到400W。
我的任务就是使用这款放大器，验证在功率达到200W时能够充分散热的散热器。

散热器选型的条件

散热器采用铝合金材质的带鳍片的散热片。以下将散热器称为散热片。安装位置受到制约，其高度限制约为40mm。必须和使用风扇的强制空冷并用，实现功率放大器功率达到200W时所产生内部损失的散热。
实际需要达到的状态是，在25℃的环境温度下，功率放大器的机箱温度为70℃。另外，功率放大器采用的是散热面一侧带销的DIP型，大小为40mm×40mm。形状略显不规则，在安装方面很是苦恼。

散热片的选型

依据耗电量，连接点－外壳间的热阻，外壳－散热片间的热阻，放大器的连接点温度，环境温度等计算散热片热阻。另外还涉及到通过风扇进行强制空冷的问题，因此结合冷却风的特性数据，选择了通用的散热片。
最终，选择的散热片宽202mm×长200mm×高30m，基座厚度5mm（图1）。

安装功率放大器，在排出方向并排安装4个风扇，然后加电。随着功率慢慢升高，当达到100W左右时，功率放大器的外壳温度快要上升到70℃。
因此，考虑增加风量，提高静压，于是在相反方向的吹入方向追加了4个风扇。继续慢慢升高功率，当达到120W左右时，外壳温度又上升到了70℃左右。

这时，确认了散热片的温度分布情况（图2）。从确认结果来看，只有功率放大器附近温度上升，这说明热量没有充分扩散。

为了进一步促进热量扩散，使用散热膏在散热片上粘贴了高导热的铜板（图3）。增加铜板后，散热效果改善了30W左右，但未能取得更大进展。

厚度发挥作用！

正在一筹莫展的时候，我接受了同事提出的建议，那就是增加基座厚度。于是准备了基座厚度为10mm的通用散热片，这已经接近了高度限制的极限。
这是宽154mm×长200mm×高30m，基座厚度10mm的散热片（图4）。

我一度担心，面积缩小后是否会出现什么影响，但实际加电后发现，当功率达到200W时，温度成功控制在70℃左右。好像是基座的厚度起到了扩散热量的作用。
最终的结论是，发热部分集中在很狭小空间范围的情况下，增加基座厚度比扩大散热片面积更有效果。我以前从未想过，基座厚度只是增加5mm就会发生这么大的变化。

在日常工作中并不仅限这件事，我以前也一直试图理解案头计算的设计与现实之间的差距，但这次有了更加真实的体验。
特别是这种散热设计对电子仪器来说是非常重要的规格。“在规格书上应该没事”的想法是非常危险的。必须通过预备试验等方式对实物进行确认。

其中，本次的实物如下所示（照片1）。仅供参考。